JPH02301788A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トナーとキャリアとからなるニー、成分系現
像剤を使用する現像装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、トナー供給ローラ」二のトナーを磁気ブラシによ
って掻き取るとともに、Ｉ・ナー供給ローラと磁気ブラ
シローラの各々に電圧を印加し、磁気ブランローラ上の
トナー濃度を一定に保持可能に形成したトナー供給手段
を備えた現像装置が公知である。そして、この装置では
、トナー回収バイアスは一定となっている。

（発明が解決しようとする課題） 前記のような現像装置を、中・低速の複写機に用いた場
合、トナー濃度制御の精度は非常に高いものであった。

これは、時間あたりの複写枚数が中・低速機の場合少な
いために、高Ｂ／Ｗ比の原稿により、多量のトナーを消
費しても次の複写までの間にトナー濃度を回復させる時
間が十分にあったからである。

ところか、この現像装置を高速の複写機に用いた場合、
中・低速機の様に複写間隔か長くとれないため、高Ｂ／
Ｗ比の原稿により多量のトナーを消費してしまうと、ト
ナー濃度が回復しないうちに次の現像工程に入ってしま
い、やがて画像濃度の低下を生じてしまうという問題か
あった。

本発明は、前記従来の問題点を課題としてなされたもの
で、高速複写機においても、中・低速１夏写機と同等な
精度の高いトナー濃度制御か可能な現像装置を提供しよ
うとするものである。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するために、本発明は、トナー供給ロー
ラー１−のＩ・ナーを磁気プランによって掻き取るとと
もに、トナー供給ローラと磁気ブラン。

−ラの各々に電圧を印加し、磁気ブラシローラ七のトナ
ー濃度を一定に保持可能に形成したトナー供給手段を備
えた現像装置において、現像に先立ってトナー使用量を
予測する手段を設けるとともに、この予測値に基づいて
トナー回収ハイアスヲ制御可能に形成した。

（作用） 前記のように形成することにより、トナー消費量か多く
なっても、トナー濃度か極端に低下することなく、それ
数回像濃度の低下か阻止出来る。

（実施例） 次に、本発明の一実施例を図面にしたかって説明する。

第１図は、本発明に係る現像装置（１）を適用した複写
機を示し、その本体は概略感光体部（１０１）１画像露
光部（１０２）、給紙部（１０３）、搬送部（１，０４
，）、排紙部（１，０５）、再給紙部（１，０６）およ
び図示しない操作部とから形成しである。

このうぢ、感光体部（１０１）の現像器側の詳細を第２
図〜第４図に示す。

この部分は、矢印ａ方向に回転する感光体ドラム（１０
０）の外周面に設けた感光体層（１００ａ）に形成され
ている静電潜像にトナーを供給して、これをトナー像と
して顕像化するところで、概略現像器（２）とトナーカ
ートリッジとから構成されている。

現像器（２）の現像槽（３）は、側板（４）、（４．８
一方は図示せず）と、底部ケーシング（５）と、−１一
部ケー／ング（６　）、　（７　）、　（８　）とから
形成してあり、前部（図中右側）および後部（図中左側
）にはそれぞれ開［１部（９）、（１．０）か設けであ
る。

現像槽（３）の前部開口部（９）に対向する現像部（１
１）には」―下に磁石体（］　２）、（］　３）か非回
転状態に固定してあり、これら磁石体（］　２）、（＋
　３）の外周部には複数の磁極を配置するどともに、１
。

方の磁石体（１２）ではずへての磁極（Ｓｌ，〜，Ｓ１
、Ｎ　Ｉ＋〜，Ｎ４）をＳ，　　Ｎ交互に、特に後部領
域では磁極同士の間隔を小さくして配置する一方、下方
の磁石体（１３）ては後部領域にのみ２つのＳ極（Ｓ７
、Ｓ８）同志を隣接させ、その他の領域では磁極をＳ，
Ｎ交互に配置しである。

円筒状の現像スリーブ（］　４）、（］　Ｓ５は磁石体
（１２）、（１３）の外側に遊嵌させて、それぞれ矢印
（ｂ）、（Ｃ）方向に同一速度で回転駆動するようにし
てあり、上方の現像スリーブ（１４）の−１．部外周部
には」二部ケーシング（７）に支持させた穂高規制板（
１８）の先端か所定の５高規制ギヤ、プ（Ｄ　ｂ　＋）
をもって対向させである。また、現像スリーブ（＋４）
、（＋５）は、それぞれ電源（］　６）、（＋　７）に
より現像バイアス（Ｖｂｌ）、（Ｖｂ２）か印加されて
いる。

ホルタ（２０）は非磁性材からなり、−１一方の現像ス
リーブ（＋／ｌ）の背後にこの現像スリーブ（１４）と
平行に配置してあり、下端部（２４）が下方の現像スリ
ーブ（１５）にキャップ（Ｄｂ２）をもって対向し、上
方の現像スリーブ（１４）と対向する部分には曲面部（
２１）と、その背後に傾斜部（２２）を有している。ま
た、ボルタ（２０）の曲面部（２１）には磁石板（２５
）が取り付けてあり、この磁石板（２５）は現像スリー
ブ（１４）の軸方向またはこれに対して斜めに配設した
磁極を現像スリーブ（１４）の回転方向に複数備えてお
り、磁石体（１２）との間には磁界か密に形成されてい
る（第３図参照）。さらに、磁石板（２５）と現像スリ
ーブ（１４）との間隔は、一定、もしくは現像スリーブ
（１４）の回転方向Ｆ流側に向かうに従って狭くしであ
る。現像部（１１）の後方に形成した主現像剤撹拌室（
２６）にはバケットローラ（２７）か矢印（ｄ）方向に
回転駆動可能に配置しである。このハケンＩ・ローラ（
２７）は、側板（４）に回転可能に支持させた軸（２８
）の両端側に固定した支持板（２　８　ａ　）。

（２　８　ａ　）（一方は図示せず）の両外周部間に複
数のバケット（２９）を適宜間隔で架設して形成したも
のである。また、このバケット（２９）には一つおきに
軸方向撹拌羽根（３５）か内面に１ｌｉＶＩ設（づであ
る。

なお、ハケ、Ｉ−（２９）は断面略丁形の仮住て、バケ
ットローラ（２７）の回転方向に対して前ｉ（に位置す
る前板（３０）、後板（３２）とこの間に１！冒１１１
′する板本体（３１）とからなり、板本体（３１）の回
転方向回部には開口部（３３）が形成しである。

現像剤撹拌室（２６）の後部には底部ケー／ンク（５）
を後方に拡幅して補助現像剤撹拌室（３６）か形成して
あり、この補助現像剤撹拌室（３６）には、側板（４）
に回転可能に支持させた輔（３８）に羽根（３９）を取
り伺けて形成した補助現像剤撹拌羽根（３７）か矢印（
ｅ）方向に回転駆動可能に配置′１５″しである。

補助現像剤撹拌室（３６）の１一方に位置する開［］部
（１０）には磁石体（４０）が固定してあり、その外側
には矢印（ｆ）方向に回転駆動可能に磁気ブラシローラ
（４１）を遊嵌させである。また、磁気ブラシローラ（
４１）の後部外周面に所定の間隔を↓、−・て対向させ
るように底部ケーンング（５）に規制板（４２）か取付
である。なお、前記磁石体（４０）には、実数の磁極（
Ｓ、、、〜、Ｓ１９、Ｎｌｌ＋Ｎ、、）か外周部に配置
しＣあり、バケットローラ（２７）と対向する部分には
同じＳ極（Ｓ、９．Ｓ、い同志を隣接させである。また
、磁気ブラシローラ（４１）はアース端子（４３）に接
続しである。

１−ナーカートリノ／（５０）のハウジンク（５１）は
、本体（５２）と、ローラカバー（５３）と、蓋部４）
と、側板（５５）、（５５）（−・方は図示せず）とか
らなっている。また、ハウジンク（５１）の中には、ト
ナー収容部（５６）と、１−ナー補給部（５７）と、こ
れらを連絡する通路（５８）と、ローラ収容室（５９）
とか形成し、である。

トナー収容部（５６）には側板（５５）、（５５）に回
転可能に支持させた軸（６１）に羽根（６２）を取り例
けて形成した撹拌羽根（６０）を矢印（ｇ）方向に回転
１ｉＪ能に配置するとともに、この撹拌羽根（６０）の
先端部（６３）を回転方向〔矢印（ｇ）方向〕に向かっ
て鋭角で突出した形状に形成し、さらに、この先端部（
６３）に外方に向かってマイラシー１−（６４）か取り
イ・１けである。

撹拌羽根（６０）の」二部にはｌ−ナーエンプティ検出
板（６５）か設けである。このトナーエンプティ検出板
（６５）は、側板（５’５）、（５５）にそれぞれ回転
可能に支持させた２つの軸（６６）、　（６６）（一方
は図示せず）に押」−板（６８）を備えた支詩板（６７
）、（６７）を取りイτｊけ、これらの先端回想を’）
ＩＪＬｂＲｌ：連結材（６９）を介して結合して形成し
たものである。そして、撹拌羽根（６０）の回転により
その先端部（６３）か押」１板（６８）と係合しＣ所定
の位ｉｉ！’ｌ゛（実線で示す位置）まで持し上げられ
、そして撹拌羽根先端部（６３）と押−１−板（６８）
との係合か外れると、トナー収容室（５６）に収容され
ているトナーの表層面に落下するようになっている。

通路（５８）の上部から下部右側にかけてケート板（７
０）か吊持してあり、ケート板げ０）の下端部は自由端
となっており、かつトナー補給部（５７）内まで延ひて
いる。そして、外力か作用していない状態では第２図中
破線で示すように通路（５８）を閉じるように通路（５
８）の下部右側の面に当接し、下端部に右向きの外力か
加わると同図中実線で示すように通路（５８）を開くよ
うになっている。

トナー補給部（５７）には、側板（５５）、（５５）に
回転可能に支持させた軸（７２）に羽根（７３）を取り
イー・１けて形成した補給羽根（７１）か矢印（ｉ）方
向に回転可能に配置してあり、補給羽根（７１）の回転
により羽根（７３）の先端が前記ゲート板（７０）の先
端と周期的に係合して通路（５８）を開くようにしであ
る。

ローラ収容室（５９）には、側板（５５）、（５５）に
図示しない支軸を介して回転可能に支持させたトナー供
給ローラ（７５）か矢印（Ｊ）方向に回転駆動可能に配
置しである。

なお、このトナー供給ローラ（７５）の外周部には全周
にわたってブラシン状の凸部か軸方向に適宜間隔て複数
本形成してあり、その高さは１０〜１００μｍとしてあ
り、凸部表面には硬質メッキ、テフロンコートを施して
耐摩耗性を図るようにしてもよい。

また、トナー供給ローラ（７５）には交流電占（（８０
）と直流電源（８１）か直列接続され、）・ナー回収バ
イアス（Ｖｓ）か印加されている。前記交流電源（８０
）の出力ｄｋ形は正弦波に限られるものでなく、周期的
に電流、電圧が変化するものであれは、パルスｄｕ、三
角波、のこきり波、腹雑な歪波であってもよい。

さらに、本実施例では画像露光部（１０２）内のレンズ
系（９０）に原稿のＢ／Ｗ比く白黒比）測定手段（９１
）と、原稿台ガラス（９２）の近傍の適宜位置に原稿サ
イズ検出手段（９３）とを設けるとともに、前記操作部
に複写倍率検出手段（９４）を設けて、この各手段から
の測定、検出手段からの信号を制御手段（９５）に人力
し、この制御手段により１・す−回収バイアスの制御を
行うように形成しである。

具体的には、例えば第５図に示すように原稿■３／Ｗ比
が大きくなって、予測トナー消費量か大きい場合にはト
ナー回収バイアスを丁げるように制御を行うようになっ
ており、この結果同図下段に示すようにトナー濃度は略
一定に保たれる。第６図は比較のために示す従来の装置
の場合で、原稿Ｂ／Ｗ比が変化して、トナー消費量か変
化すると予ｔ（１１される場合ても、トナー回収）＼イ
アスは一定で、この結果トナー濃度は原稿Ｂ／Ｗ比の変
化とともに、即ぢトナー消費量が多くなれば小さくなる
等、変動が激しいことを示している。

この点について、第７図を用いて、詳細に説明を加える
。

第７図は！・ナー供給ローラ（７５）の回転数を２５　
Ｏｒｐｍ、磁気プランローラ（４１）の回転数を３００
　ｒｐｍとして、Ｂ／Ｗ比をパラメータとしたときのト
ナー回収バイアスと制御されるトナー濃度との関係を示
す図である。即ち、原稿のＢ／Ｗ比か０％（白紙）の場
合、回収バイアス３００■を印加すると、トナー濃度は
ｆ３ｗｔ％に制御され、Ｂ／Ｗ比か２５％の場合、トナ
ーの消費量か増加するため、トナー濃度か５ｗｔ％に制
御されることを示している。

Ｉ　ｌ− それ故に、第６図で示すように従来の装置では、回収バ
イアスか一定なため、第７図破線Ｉ３で示すように、原
稿のＢ／Ｗ比によって制御されるトナー濃度が変動しＣ
しまう。

これに対し、第５図で示すように本発明の現像装置では
、原稿のＢ／Ｗ比によって回収ノ・イアスが変動するた
め、第７図破線Ａで示すように、制御されるトナー濃度
は一定となる。

さらに、トナー供給ローラ（７５）の外周部には、トナ
ー補給部（５７）を構成する本体（５２）の端部に取り
付けたこぼれ防止板（７６）と、ローラカッ・−（５３
）に支持させた規制板（７７）の先Ω：ｈ１か、Ｉ・ナ
ー供給ローラ（７５）の外周面にそれぞれ接触させであ
る。

規制板（７７）は、ローラカバー（５３）に取りイ・ｊ
けた磁石板（７８）と規制板（７７）に取りイτ１けた
磁石板（７９）の磁気吸引力により保持するようにして
あり、磁石板（７８）、（７９）にはそれぞれ！・ナー
供給ｏ−ラ（７５）の軸方向に並んた複数個の磁極か各
々トナー供給ローラ（７５）に向かう方向に配置してあ
り、磁石板（７８）と（７９）の磁極間に形成される反
発力及び吸引力によって、トナー供給ローラ（７５）へ
の圧接力を適正に調整できるようになっている。

以上の構成からなるトナーカートリッジ（５０）は現像
器（２）の後部に着脱可能に形成してあり、現像器（２
）に装着した状態で、トナー供給ローラ（７５）を磁気
プランローラ（／ＩＩ）に微小キャップをもって対向さ
せである。

次に、現像装置（１）の動作について説明する。

現像器（２）の中には所定の比率のトナーとキャリアと
からなる現像剤か収容してあり、この現像剤を回転する
バケットローラ（２７）により混合撹拌して、トナーと
キャリアを摩擦接触させて相互に逆極性に帯電させてい
る。また、バケットローラ（２７）の軸方向撹拌羽根（
３５）によって、この現像剤の軸方向の撹拌も行わせて
いる。

前記現像剤は、バケットローラ（２７）の回転とともに
、バケツ１−（２９）の板本体（３１）と後板（３２）
とで形成された凹部（３４）にです（われ、供絵領域（
Ｒ）で下現像スリーブ（１５）の外周部に（ｊ（、給さ
れる。なお、へケ、１−（２９）にすくわれる現像剤は
、各ハケソト（２９）で囲まれた領域から板本体（３１
）の開口部（３３）を通り四部（３４）に到達したもの
で、底部ケーシング（５）の内面近傍に位置する現像剤
か凹部（３４）にすくわれることはない。

供給領域（Ｒ）に供給された現像剤は、磁石体（１３）
の磁力により現像スリーブ（１５）の外周部に保持され
、現像スリーブ（１５）の回転とともに矢印（ｃ）方向
に搬送され、ホルダ（２０）の下端部（２／Ｉ）で搬送
量が規制される。

ホルタ（２０）の下端部を通過した現像剤は１．力の現
像スリーブ（１４）との対向部（Ｑ）に搬送される。こ
こで、対向部（Ｑ）ては土ド方向にＮ４極と８６極、Ｓ
４極とＮ５極か対向し、斜め方向には同極の８４極とＳ
。極、Ｎ４極とＮ５極か対向部そこには反発磁界が形成
されている。

したかって、第４図に示すように、現像スリーブ（１，
５）、、ｈを矢印（Ｃ）方向に搬送されてきた現像剤は
対向部（Ｑ）への進入か阻止されるとともに、磁極（Ｓ
、）と（Ｎ４）との対向部で、磁極（Ｓｏ）に保持され
ている現像剤が磁極（Ｎ４）にスムーズに受は渡される
。なお、受取領域の磁極（Ｎ４）の磁力を受渡領域の磁
極（Ｓ６）よりも強く（約２００ガウス以」−）するこ
とにより、現像剤の受は渡しをより円滑に行うことか可
能である。

現像スリーブ（１４）に供給された現像剤は磁石体（１
２）の磁力に保持され、現像スリーブ（１４）の回転と
ともに矢印（ｂ）方向に搬送され、磁石板（２５）との
対向部を通過する。

ここで、磁石体（１２）と磁石板（２５）の磁極との間
には、第３図に示すように、磁界が密に形成されている
ため、磁気ブラシ状態の現像剤は現像スリーブ（１４）
と磁石板（２５）との間で剪断破壊されなから搬送され
る。したかって、トナーとキャリアの摩擦接触か高まり
、両者に十分な帯電力が例与される。

磁石板（２５）との対向部を通過した現像剤は穂高規制
板（１８）に規制され、この穂高規制板（１８）と現像
スリーブ（１４）との穂高規制キャップ（１）ｂ、）を
通過した現像剤たけか穂高規制板（１８）の下流側に搬
送される。

穂高規制板（１８）で規制された現像剤は、ホルダ背面
の傾斜面（２２）に沿って主現像剤撹拌室（２６）に落
下する。ここで、磁石体（１２）で形成される磁力線は
磁石板（２５）に集束し、磁石板（２５）の背面には磁
界か存在しないことと、ボルタ（２０）は非磁性材で形
成されていることにより、このホルタ（２０）の背面ま
で磁石体（１２）の磁力か及ばず、穂高規制板（１８）
で規制された現像剤は、その手前で滞留することなく素
早く主現像剤撹拌室（２６）に落下し、現像剤に力旧つ
るストレスか緩和される。

穂高規制板（１８）との対向部を通過した現像剤は現像
スリーブ（１４）の回転とともに引き続き矢印（ｂ）方
向に搬送され、現像スリーブ（１４）と感光体ドラム（
１，００）との対向部〔以下、１−現像領域」という）
（Ｐ、）で、感光体トラム（１００）の表面に形成され
ている静電潜像と接触し、この静電潜像の表面電位と現
像バイアス電圧（ｖ　ｂ　、）との電位差に基づいて、
前記静電潜像に静電的にトナーが供給される。

現像領域（１）、）を通過した現像剤は現像スリーブ（
１５）との対向部（Ｑ）に搬送され、ここで現像スリー
ブ（１５）に受は渡される。ここでの現像剤の受は渡し
は、前述した下方の現像スリーブ（１５）から上方の現
像スリーブ（１４）への現像剤の受は渡しと同様に、対
向部（Ｑ）に形成されている反発磁界により、対向部（
Ｑ）への侵入か阻止され、磁極（Ｓ４）から磁極（Ｎ５
）へと円滑に行われる。

現像スリーブ（１５）に供給された現像剤は、現像スリ
ーブ（１５）の回転とともに矢印（Ｃ）方向に搬送され
、現像領域（Ｐ、）で、前記現像領域（Ｐ　、）で現像
された静電潜像の」−にさらにトナーか供給される。ま
た、現像領域（Ｐ、）でトナーの供給が不十分てあった
静電潜像も十分な濃度で可視像化される。

現像領域（Ｐ、）及び（Ｐ、）を通過してトナー濃度の
減少した現像剤は現像スリーブ（１５）の回転とともに
矢印（Ｃ）方向に引き続き搬送され、磁極（Ｓ８）と（
Ｓ、、）との中間領域で、そこに形成されている無磁極
部により磁力の拘束力から解放されて現像スリーブ（１
５）の表面から離脱する。

現像スリーブ（１５）の表面から落下した現像剤は、ハ
ケ、トローラ（２７）の回転による現像剤の搬送作用に
よりハケソ１−（２９）の最外周部の回転軌跡内に取り
込まれ、主現像剤撹拌室（２Ｇ）のｔＸ方に搬送される
。

ここで、ハケッ１−（２９）の前板（３０）は、ハケ。

トローラ（２７）の輔（２８）の中心を通る線に対して
若干及時５−１方向に回転させた傾斜状！ルで配置して
あり、輔（２８）に近い側が回転力向に若干進んだ位置
にあるため、ハケ、１．（２９）の最外周部の軌跡内に
取り込まれた現像剤は、バケット（２９）の内側に入る
ことなく、底部ケーンング（５）に沿って搬送される。

したかって、バケット（２９）の内側で適正なトナー濃
度状態で混合されている現像剤に、トナー濃度の低下し
た現像剤か混入することはない。また、板本体（３１）
と後板（３２）とて形成される凹部（３４）にも現像ス
リーブ（１５）から落丁した現像剤が捕獲されることに
なるか、四部（３４）に捕獲された現像剤はハケ、１．
（２９）の内側から開Ｌ］部（３３）を通ってバケット
（２９）の外側に流出してくる現像剤に押し出され、ト
ナー濃度の低下した現像剤かそのまま現像に供されるこ
とはない。

ハケ、ト（２９）の前板（３０）により底部ケーンンク
（５）に沿って搬送される現像剤は、補助現像剤撹拌室
（３６）に搬送され、ここで補助現像剤撹拌羽根（３７
）の回転により混合される。

そして、補助現像剤撹拌室（３６）内で混合されている
現像剤は、その上方に位置する磁石体（４０）の磁気吸
引力によって磁気グラ／ローラ（４１）の外周部に保持
され、磁気プランローラ（４１）の回転により規制板（
／１２）で規制されながら矢印（ｆ）方向に搬送され、
トナー供給ローラ（７５）との対向部〔以下、「補給領
域」という）（′丁’）で、不足分のトナーか補給され
る。なお、補給領域（Ｔ）におけるトナーの補給動作は
後に詳細に説明する。

補給領域（′Ｆ）で新たにトナーの補給を受はノー現像
剤は矢印（ｆ）方向に搬送され、磁極（３，２）と（Ｓ
１３）との間の領域（Ｕ）で磁石体（４０）の磁力から
解放され、主現像剤撹拌室（２６）にスプレー状に分散
されなから落下補給される。このとき、新たに補給され
る未帯電トナーを含む現像剤の一部か、ハケッ１−（２
９）の凹部（３４）に保持されている適正濃度の現像剤
の上に降りかかることになるか、これら未帯電トナーを
含む現像剤はバケット（２９）がボルタ（２０）との対
向部を通過する際にこのホルタ（２０）によって掻き落
とされ、そのまま現像スリーブ（１５）に供給されるこ
とは殆１とない。

トナーカートリッジ は次のようにして行われる。

１〜ナ一補給部（５７）内のトナーは補給羽根（７１）
の回転とともにトナー供給ローラ（７５）に向かって搬
送され、トナー供給ローラ（７５）の前記凸部間の外周
四部にはその近傍に位置するトナーか保持されて矢印（
ｊ）方向に搬送され、規制板（７７）の先端で余分なも
のかトナー供給ローラ（７５）の表面から掻き取られる
。

トナー供給ローラ（７５）の表面に保持されて規制板（
７７）の対向部を通過したトナーは矢印（ｊ）方向に沿
って補給領域（Ｔ）に搬送される。

補給領域（Ｔ）では、補助現像剤撹拌室（３６）の現像
剤か磁気プラン状態で磁気ブラシローラ（４１）］二を
搬送されており、この磁気プラン状現像剤の掻き取り作
用と、トナー供給ローラ（７５）と磁気ブラシローラ（
４１）との電位差〔−トナー回収バイアス（Ｖｓ）］に
よって、トトナー供給ローラ７５）から磁気プランロー
ラ（４１）にトナーが供給される。　たたし、トナー供
給ローラ（７５）から磁気プランローラ（４１）にトナ
ーが供給されるのは、補助現像剤撹拌室（３６）内のト
ナー濃度が所定の基準トナー濃度以下のときたけで、補
助現像剤撹拌室（３６）から搬送される現像剤のトナー
濃度が基準トナー濃度以上のときは逆に過剰なトナーが
トナー供給ローラ（７５）に回収される。すなわら、補
給領域（Ｔ）では現像器（２）内のトナー濃度を適正に
維持するためのトナー濃度制御が行われる。

なお、トナー回収バイアス（Ｖｓ）については、前述の
ようにＢ／Ｗ比２原２原稿サイズＵ写（ｊ′−十のｉｔ
ｔす定、検出値から子８１＋１されたトナーを肖費量に
）１（ついて制御が行われる。

また、トナー補給部（５７）では、補給羽根（７１）の
回転により羽根（７３）かケート板（７０）の先端と周
期的に係合してケート板（７０）を点線状態から実線状
態に湾曲し、ケート板（７０）により仕切られた通路（
５８）の楔状空間部（５８ａ　）からトナー補給部（５
７）にトナーか補充される。たたし、トナー補給部（５
７）にトナーか充満している場合、ケート板（７０）は
殆ど振動しなくなり、トナー補給が停止する。

一方、トナー収容部（５６）内のトツー一は撹拌羽根（
６０）の回転によって撹拌され、トナーの架橋現象、ブ
ロッキングか防止される。また、！・ナーは、羽根（６
２）及び先端のマイラ／−ｌ・（６／Ｉ　）の回転とと
もに矢印（ｇ）方向に搬送され、通路（５８）に供給さ
れる。ここで、羽根（６２）の先端１部ぐ６３）は回転
方向に向かって鋭角で突出した形状になっているため、
たとえ羽根（６２）がトナーの中に埋もれた状態、また
は羽根（６２）がトナーの表面から出た状態から回転か
開始されても、先端部（６３）でトナーを容易に粉砕し
なから動作する。

また、トナーが長期間未撹拌のまま放置されて締まった
状態になっていても、容易に粉砕される。

また、エンプティ検出板（６５）は、押上板（６８）が
撹拌羽根（６０）の回転によりその先端部（６３）と周
期的に係合し、実線位置まで矢印（ｈ）方向に回転しな
から持ち上げられ、そこで押上板（６８）と撹拌羽根先
端部（６３）との係合が外れると矢印（ｈ′）方向に回
転して堆積したトナー表層部に落下する。

このとき、エンプティ検出板（６５）の回転量、すなわ
ち落下量はトナー収容部（５６）に収容されているトナ
ー量によって異なり、トナー収容量が多くトナーレベル
が高ければ落下量は小さく、逆にトナーの残量が少なく
なると落下量は大きくなり、トナー収容部（５６）のト
ナー残量が少なくなると、エンプティ検出板（６５）の
先端部は通路（５８）の楔状空間部（５８ａ）に降下す
るようになる。

ここて、トナー収容部（５６）内のトナーは撹拌羽根（
６０）の先端に設けたマイラーン−１−（６４）により
底部に位置するものまでさられれて楔状空間部（５８ａ
）に供給されるため、楔状空間部（５８ａ）には安定的
にトナーか蓄えられており、そこでのトナーレベルが下
がるのは、トナー収容部（５６）内のトナーかはとんと
消費された状態のときである。

したがって、楔状空間部（５８ａ）に降下するトナーエ
ンプティ検出板（６５）の先端レベルかある一定のレベ
ル以下に下がるようになると、その状態を図示しない検
知手段で検知しＣ、トナーカートリッジ（５０）により
トナーが補給される。

ついで、第８図は本発明の別の実施例に係る複写機の現
像部を示し、第２図に示す装置と互いに共通する部分に
は同一番号か伺しである。

この現像装置（１ａ）は、現像槽（３）内に、感光体ド
ラム（＋００）と近接する現像スリーブ（１４ａ）を設
けるとともに、この現像スリーブ（１４ａ）の背面側に
トナー収容部（５６）を形成し、このトナー収容部（５
６）内のトナーをトナー供給ローラ（７５）で現像スリ
ーブ（１４ａ）の表面に供給するようにしたものである
。

前記現像スリーブ（１４ａ）は、電源（１６ａ）から現
像バイアス電圧（ｖｂ）か印加されており、内部には、
外周部にＳ極、Ｎ極を交互に着磁した磁石体（１２ａ）
を同軸に固定状態で収納しである。

主現像剤撹拌板（］、８ａ）は、上部ケーシング（８ａ
）の感光体ドラム（１００）側に固定してあり、補助現
像剤撹拌板（１９）は支持部材（１９ａ）を介して」一
部ケーシング（８ａ）に固定してあり、これらは共に非
磁性材からなり、現像槽（３）内にその先端が現像スリ
ーブ（１，４ａ）の周面に近接するように設置しである
。

この主現像剤撹拌板（１８ａ）は、現像スリーブ（１４
８）の周面」−を矢印（ｂ）方向に搬送される磁性現像
剤の一部を現像領域（Ａ）の」二流側て塞き止め、現像
領域（Ａ）に搬送される磁性現像剤を規制するとともに
、その上流側に設けた補助現像剤撹拌板（１９）とて空
間部（２４）を形成している。

補助現像剤撹拌板（１９）は、主現像剤撹拌仮（］、８
ａ）と同様に、空間部（２４）に搬送される磁性現像剤
の一部を塞き止めるとともに、トす゛−供給ローラ（７
５）と規制板（７７）と粉煙防止フィルムく４４）とて
空間部（４５）を形成している。なお、補助現像剤撹拌
板（１９）は、現像スリーブ（］、　４．　ａ　）の軸
方向に一様に長く延ひた磁性現像剤の通過可能なスリ、
！・状開１］　（］　９ｂ）を有している。また、これ
らの主、？ｌｌｉ助現像剤撹拌板（１８ａ）、　　（１
９）の先端は対向する磁石体（１，２ａ）の磁極間のほ
ぼ中央に位１角するように設けられている。

トナー供給ローラ（７５）は、現像スリーブ（１／Ｉａ
）の背面側にこれと近接して配置してあり、電ＦＡ（８
２）からトナー回収バイアス（Ｖｓ）が印加されている
。そして、トナー供給ローラ（７５）は現像スリーブ（
１４，ａ）の回転と同期して矢印（Ｃ）方向に回転駆動
可能に設置しである。

トナー供給ローラ（７５）の」一方には隔壁（４６）が
支軸（４７）を中心に回転可能に設置してあり、その上
部には現像槽（３）の上部後端部に一端を取りイ１１け
たスプリング（４７）の他端を取り付けて、常時矢印（
ｄ）方向にイ４勢され、隔壁（４６）の下部に設けた規
制板（７７）の下端部をトナー供給ローラ（７５）の表
面に、その回転方向に向かって圧接するようにしである
。また、トナー供給ローラ（７５）の下方には、現像槽
（３）にシール部材（４９）が設けてあり、このシール
部材（４９）はトナー供給ローラ（７５）に、その回転
方向に沿って圧接しである。

トナー収容部（５６）は、前記隔壁（４５）と、規制板
（７７）と、トナー供給ローラ（７５）と、／−小部材
（４９）とで現像槽（３）の後部を仕切って形成してあ
り、このトナー収容部（５６）内には、撹拌羽根（６０
）か矢印（ｅ）方向に回転駆動可能に設置しである。

また、現像（Ｖ＃（３）、上部ケー／ング（８ａ）の感
光体ドラム（１００）との対向部には、それぞれこぼれ
防ＩＪ二板（７６）、扮煙防１トマイランート（６４）
か設けてあり、現像槽（３）からの現像剤、］・トナの
飛散を防止するようにしである。

トナー収容部（５６）内部には、発光部と受光部からな
るトナーエンプティセンサ（６５ａ）か設置してあり、
トナー収容槽内部に１・すｒかたくさんあるときには発
光部と受光部間にトナーがあるので、受光部は光を検出
せず、トナーエンプティ検出信号は出力されない。トナ
ーの消費かずずみ、トナー収容部（５６）内部のトナー
か少なくなるとトナーエンプティセンサ（６５ａ）の受
光部は発光部からの光を検出し、！・ナーエンプティ検
出信号を出力する。

第９図は操作パネル（２００）を示す。この操イ乍パネ
ル（２００）−トにはプリントキ−、コピ一枚数等を表
示するための表示部（２０２）、コピ一枚数等を設定す
るためのテンキー（２０３）、コピ一枚数のｔ刀期化お
よびマルチコピーを中止するためのクリアストップ牛−
（Ｃ／Ｓキー）（２０４．）、露光量を調節するための
露光ボリューム（２０５）、トナーエンプティを知らせ
るだめのＬＥＤ　（２０６）、トナー回収バイアスを設
定するための設定キー（２０７）等が設けである。

第１０図は本発明に係るマイクロコンピュータ構成図を
示す。本発明の制御はマイクロコンピュータ（Ｃ　Ｐ　
Ｕ）を中心として行われており、操作パネル（２００）
上のキー人力、センサー人力およびその他のキー人力に
対応し、ｌ・ナー回収バイアス、表示部、蛍光灯および
その他の負荷の制御を行っている。

第１１図は第１０図のＣＰＵによる複写機制御の全体の
フローチャートを示す。

主電源をオンすると、ステップ１．（Ｓｌ）でますＣＰ
Ｕ内部のＲＡＭのクリアおよび温度調節、表示部や駆動
系の制御、および標準コピーを行うための標準モートの
設定等初期設定を行う。

そして、ステップ２（Ｓ２）で以下の制御を行うために
要する時間、１ルーチンの時間を設定するために内部タ
イマを七ノドする。

ステップ３（Ｓ３）でコピー可能な状態であるかとうか
を判定し、ＹＵ　ｆｉ’ｅであれはステップ／Ｉ　　（
Ｓ４）に進み、操作パネル上のキー人力等の処理を行い
、ステップ５（Ｓ５）で原稿の反射光量を検出し、ステ
ップ６（Ｓ６）で原稿の反射光量に対応して設定された
トナー回収バイアスを出力する。

ステップ７（Ｓ７）で温度調節、表示用テータセノト等
のその他の処理を行い、ステップ８（Ｓ８）で内部タイ
マの終了を検出し、Ｓ２へ戻り、繰り返し制御を行う。

なお、Ｓ８で内部タイマの終了か検出されないときは検
出するまで繰り返す。

また、Ｓ３においてコピー不可能であると判定されたら
、ステップ９（Ｓ９）に進め、このＳ９てその異常箇所
の修正解除表示等の異常処理を行う。

第１２図は第１１図中のＳ／ｌのキー人力処理の詳細を
示す。

ステップＩＩ（Ｓｌｌ）でプリントキー（２０１）が押
されたかとうか判定し、プリントキー人力があればステ
ップ１．２（Ｓｌ２）でプリントキー人力処理、即ちテ
ンキー（２０３）で設定された枚数たけコピーを行うた
めの制御を行う。プリントキー（２０＋）が押されてい
なければステップ１３（Ｓｌ３）へ進みテンキー（２０
３）か押されたかとうかの判定を行う。テンキー（２０
３）か押されていればステップ１３（Ｓｌ３）でテンキ
ー人力処理、即ちマルチコピーの枚数設定等を行う。

Ｓｌ３でテンキー（２０３）が押されていなければステ
ップ１．５　（Ｓ　］、　５）に進み、Ｃ／Ｓキー（２
０４）が押されたかとうかの判定を行い、押されていれ
ば、ステップ１６（Ｓｌ、６）でＣ／Ｓキー人力処理、
即ぢマルチコピーの中止、またはマルチコピーの枚数の
初期化を行う。

Ｓ　１．５でＣ／Ｓキー（２０４）か押されていなけれ
ば、ステップ１７（Ｓ１７）へ進み、トナー回収バイア
ス設定キー（２０７）が押されたかどうかの判定を行い
、押されていればステップ１８（Ｓｌ８）へ進み、トナ
ー回収バイアス調整、即ち回収バイアス調整サブルーチ
ンを実行する。

Ｓｌ７で回収バイアス設定キー（２０７）か人力されて
いなければ、ステップ１９（Ｓｌ、９）へ進み、その他
のキー人力処理、即しその他のキー人力かされているか
とうかの判定をし、押されていればそのキー人力に対応
したキー人力処理を行う。

第１３図は本発明に係る現像装置１ａを適用した複写機
の光学部を示す。露光ランプ（３０１）により露光され
た原稿の反射光はセルフォックレンズ（３０２）を通り
、感光体トラム（１００）に到達する。また、露光ラン
プ（３０１）の周辺には露光ランプ（３０１，）の光量
を検１（１１するだめの露光量検出センサ（３０３）と
原稿の反射光［↑（を検出するための反射光量検出セン
サ（３０４）とが設置しである。

第１／１図は第１１図中の８６の回収バイアス出力サブ
ルーチンの詳細を示したものである。

まず、ステップ２１（Ｓ２１）で露光量検出センサ（３
０３）により露光ランプ（３０１，）の露光量Ｐ。を検
出する。

ステップ２２（Ｓ２２）で反射光量検出センサ（３０４
）により原稿からの反射光量Ｐ。を検出する。そして以
下に示すように露光量Ｐ。と反射光ｆｆ１ｐ、の比に対
応してトナー回収バイアスのオン−オフ比であるＤｕｔ
ｙ　Ｄａｔａを設定する。

まず、ステップ２３（Ｓ２３）で露光量Ｐ０と反射光量
ＰＤの比が０７以上であるかどうかの判定を行い、０．
７以」−であれば標準の原稿であると判定し、ステップ
２４　（Ｓ２４）に進み、ここで第１２図中のＳ　１．
８のトナー回収バイアス調整により設定されたＤｕｔｙ
　Ｄａｔａ　Ｄｏを回収バイアス信号として出力する。

Ｓ２３でＰＤ／Ｐｏの比が０７より小さいと判定された
ら、ステップ２５　（Ｓ２５）へ進み、ここでさらにＰ
。／　Ｐ　ｏの比が０．５以」二であるかどうかの判定
を行い、０５以」二であれば、ステップ２６　（Ｓ２６
）へ進み、ここでＤｏの０．９倍のＤｕｔｙ　Ｄａｔａ
　Ｄ＋（−ＤｏＸｏ、９）を設定し、ステップ２７　（
Ｓ２７）てこのＤｌを［０，５≦Ｐ　、、／　■）、。

〈０７ａ時のトナー回収バイアス信号として１１１力す
る。

同様に、ステップ２８，２９．３０　（３２８゜２９．
３０）で１０３≦Ｐ　、／Ｐ。く０５ａ時にはＤｏの０
．８倍のＤｕｔｙ　Ｄａｔａ　Ｄ２（−＝Ｉ）ｏＸｏ、
８）を［ｐｎ／ｐｏ＜ｏ、３ａ時にはＤ　＋’ｌの０７
倍の１）ｕｌｙ　Ｄａｔａ　Ｄ３（＝Ｄ。Ｘ　０．７）
をトナー回収バイアス信号として出力する。

第１５図〜第１８図は、前記各Ｄｕｔｙ　１）ａｔａの
値に対応して、！・ナー回収バイアス（Ｖｓ）を変化さ
せた例を示し、第１５図は、０７≦（ｐ　ｏ　／　１）
ｏ）　、　ｌ’）。＝＝　ｏ、　４、第１６図は０５≦
（Ｐｌ、／　Ｐ　、、）＜０．７．　Ｄ、＝０．３６．
第１７図は０３≦（１）＋１／Ｐｏ）　＜０．５．　Ｄ
２＝０．３２、第１８図は（Ｐｎ／Ｐｏ）　＜０．３．
　Ｄ３−’０．２８の場合を示しである。ここで、■１
は感光体ドラｌ＼（１００）の初期表面電位を示してい
る。

（発明の効果） 以北の説明より明らかなように、本発明によれば、トナ
ー供給ローラ上の！・ナーを磁気ブラシによって掻き取
るとともに、トナー供給ローラと磁気ブラシローラの各
々に電圧を印加し、磁気ブラシローラ上のトナー濃度を
一定に保持可能に形成したＩ・ナー供給手段を備えた現
像装置において、現像に先立ってトナー使用量を予測す
る手段を設けるとともに、この予測値に基づいてトナー
回収バイアスを制御可能に形成しである。

このため、トナー消費量が多くなっても、トナー濃度か
極端に低下することなく、画像濃度の低下をも阻止する
ことが可能となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１発明〜第３発明に係る現像装置を適用した
複写機の断面図、第２図は第１図に示す装置の感光体部
の詳細断面図、第３図は現像スリーブ回りの磁力線分布
図、第４図は第２図中の要部断面図、第５図、第６図は
１・す−回収バイアスの制御例を示す図、第７図はＢ／
Ｗ比をパラメータとした場合のトナー回収バイアスとト
ナー濃度との関係を示す図、第８図は本発明の別の実施
例に係る現像装置の断面図、第９図は第８図に示す装置
の操作パネルの部分平面図、第１０図は第８図に示す装
置の制御部の構成図、第１１図、第１２図、第１４図は
第８図に示す装置の制御内容を示すフローチャー１・、
第１３図は第８図に示す装置の光学部を示す部分断面図
、第１５図〜第１８図はＤｕｔｙ　Ｄａｔａに対応した
！・ナー回収バイアスの制御状態を示す図である。 １．１ａ・・・現像装置、４１・磁気プランローラ、７
５・・・トナー供給ローラ、９１・ＢｌＷ比検出手段、
９３　原稿サイズ検出手段、９４・・複写倍率検出手段
、９５・・・制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）トナー供給ローラ上のトナーを磁気ブラシによっ
   て掻き取るとともに、トナー供給ローラと磁気ブラシロ
   ーラの各々に電圧を印加し、磁気ブラシローラ上のトナ
   ー濃度を一定に保持可能に形成したトナー供給手段を備
   えた現像装置において、現像に先立ってトナー使用量を
   予測する手段を設けるとともに、この予測値に基づいて
   トナー回収バイアスを制御可能に形成したことを特徴と
   する現像装置。